1、簡(jiǎn)介

鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。主要采用的方法是熱鍍鋅。

鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為兩性金屬。鋅在干燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化。在潮濕的空氣中，鋅表面會(huì)生成致密的堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中，鋅的耐蝕性較差，尤其在高溫高濕含有機(jī)酸的氣氛里，鋅鍍層極易被腐蝕。對(duì)鋼鐵基體來(lái)說，鋅鍍層屬于陽(yáng)極性鍍層，它主要用于防止鋼鐵的腐蝕，其防護(hù)性能的優(yōu)劣與鍍層厚度關(guān)系甚大。鋅鍍層經(jīng)鈍化處理、染色或涂覆護(hù)光劑后，能顯著提高其防護(hù)性和裝飾性。

2、分類

（1）冷鍍鋅

冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設(shè)備將管件經(jīng)過除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設(shè)備的負(fù)極，在管件的對(duì)面放置鋅板，連接在電解設(shè)備的正極接通電源，利用電流從正極向負(fù)極的定向移動(dòng)就會(huì)在管件上沉積一層鋅，冷鍍管件是先加工后鍍鋅。

①原理

由于鋅在干燥空氣中不易變化，而在潮濕的空氣中，表面能生成一種很致密的碳酸鋅薄膜，這種薄膜能有效保護(hù)內(nèi)部不再受到腐蝕。并且當(dāng)某種原因使鍍層發(fā)生破壞而露出不太大的基體時(shí)，鋅與鋼基體形成微電池，使緊固件基體成為陰極而受到保護(hù)。在汽車運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中應(yīng)用較廣，但需要的是三價(jià)鉻鈍化層、鋅鎳合金鍍封閉涂層，減少六價(jià)鉻鈍化有害、有毒層。

②性能特點(diǎn)

鋅鍍層較厚，結(jié)晶細(xì)致、均勻且無(wú)孔隙，抗腐蝕性良好；電鍍所得鋅層較純，在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢，能有效保護(hù)緊固件基體，鍍鋅層經(jīng)鉻酸鈍化后形成白色、彩色、軍綠色等，美觀大方，具有一定的裝飾性，由于鍍鋅層具有良好的延展性，因此可進(jìn)行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。

③應(yīng)用范圍

電鍍鋅所涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，緊固件產(chǎn)品的應(yīng)用已遍及機(jī)械制造、制作鍍鋅勾花網(wǎng)、電子、精密儀器、化工、交通運(yùn)輸、航天等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重大意義。

（2）熱鍍鋅

鋼板的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。

熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來(lái)的，自從1836年法國(guó)把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來(lái)，已經(jīng)有一百七十年的歷史了。然而，熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來(lái)伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展而得到了大規(guī)模發(fā)展。

熱鍍鋅板的生產(chǎn)工序主要包括：原板準(zhǔn)備→鍍前處理→熱浸鍍→鍍后處理→成品檢驗(yàn)等。按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同，把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類。

a.線外退火

就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無(wú)氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除，然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。

b. 線內(nèi)退火

就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火

①原理

熱浸鋅層是鋅在液態(tài)下，分三個(gè)步驟形成的，鐵基表面被鋅液溶解形成鋅、鐵合金相層；合金層中的鋅離子進(jìn)一步向基體擴(kuò)散形成鋅、鐵互溶層；合金層表面包裹著鋅層。

②性能特點(diǎn)

具有較厚致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵緊固件表面上，它可以避免鋼鐵基體與任何腐蝕溶液的接觸，保護(hù)鋼鐵緊固件基體免受腐蝕。在一般大氣中，鋅層表面形成一層很薄而密實(shí)的氧化鋅層表面。它很難溶于水，故對(duì)鋼鐵緊固件基體起著一定保護(hù)作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽后，則防腐蝕作用更理想；具有鋅-鐵合金合金層，結(jié)合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業(yè)性大氣中表現(xiàn)特有抗腐蝕性；由于結(jié)合牢固，鋅-鐵互溶，具有很強(qiáng)的耐磨性；由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼鐵基體附著牢固，因此熱鍍鋅可進(jìn)行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型工序，不損傷鍍層；鋼結(jié)構(gòu)件熱浸鋅后，相當(dāng)于一次退火處理，能有效改善鋼鐵基體的機(jī)械性能，消除鋼件成型焊接時(shí)的應(yīng)力，有利于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行車削加工；熱浸鋅后的緊固件表面光亮美觀；純鋅層是熱浸鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層，其性質(zhì)基本接近于純鋅，具有良好的延展性。

③應(yīng)用范圍

這種鍍法特別適用于各種強(qiáng)酸、堿霧氣等強(qiáng)腐蝕環(huán)境中。

（3）機(jī)械鍍鋅

在裝有鍍件、玻璃球、鋅粉、水和促進(jìn)劑的旋轉(zhuǎn)滾桶內(nèi)，作為沖擊介質(zhì)的玻璃球隨著滾桶轉(zhuǎn)動(dòng)，與鍍件表面發(fā)生摩擦和錘擊產(chǎn)生機(jī)械物理能量，在化學(xué)促進(jìn)劑的作用下，將鍍涂的鋅粉“冷焊”到鍍件表面上，形成光滑、均勻和細(xì)致的具有一定厚度的鍍層。

3、影響因素

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響鍍鋅速度及質(zhì)量的常見因素有：

1)前處理不徹底。工件表面有氧化膜，影響鋅的正常沉積。

2)導(dǎo)電不良。電流在導(dǎo)線上消耗，分配到工件表面的電流過小。

3)工件含碳量高。高碳鋼、鑄鐵件等會(huì)降低氫的析出電位，工件表面析氫加速，電流效率降低。

4)工件綁扎過密。鍍鋅時(shí)工件局部遭到屏蔽而導(dǎo)致鍍層過薄。

5)鍍液溫度偏低。當(dāng)鍍液溫度偏低時(shí)配送的電流密度相應(yīng)降低，鍍層的沉積速度也必然降低。

6)鍍液中氫氧化鈉含量偏高。氫氧化鈉含量偏高時(shí)電流效率相應(yīng)降低。

7)鍍液中添加劑含量偏低。添加劑含量偏低會(huì)影響分散能力，鍍層局部顯得過薄。

8)受鍍件面積估算不足，施鍍時(shí)配送的電流密度顯得過小。

9)工件懸掛方法不當(dāng)，與鋅陽(yáng)極間距過大，應(yīng)調(diào)整位置。

10)工件過腐蝕。降低氫的析出電位，工件表面析氫加速電流效率降低，從而影響鋅的沉積速度。應(yīng)在酸洗溶液中加入適量的緩蝕劑，局部處氧化皮過厚先用機(jī)械法除去，酸洗過程中多作檢查。

11)陽(yáng)極鈍化。有效面積減少，影響電流的正常分布。

12)氫氧化鈉含量偏低。若氫氧化鈉含量偏低時(shí)，電流密度提不高，陽(yáng)極鈍化。